Arena詳細(xì)教學(xué)

1、Arena教程內(nèi)容v仿真概述仿真的定義、特點和用途仿真的基本類型仿真的基本問題和內(nèi)容仿真的基本步驟仿真原理vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用vVBA簡介仿真的定義v仿真是以系統(tǒng)理論、形式化理論隨機過程理論、統(tǒng)計理論以及優(yōu)化理論為基礎(chǔ)，借助計算機和仿真軟件對實際系統(tǒng)行為進(jìn)行動態(tài)實驗研究的方法 v通俗而言，仿真是基于一定的知識或假設(shè)，對實際系統(tǒng)進(jìn)行模擬，從而更加深入地了解整個系統(tǒng)，并且對系統(tǒng)做出科學(xué)的調(diào)整、改善和優(yōu)化，為輔助決策提供依據(jù)。 仿真的特點v它可以將研制過程、運行過程和實施過程放在實驗室中進(jìn)行，具有良好的可控制性、無破壞性、可復(fù)現(xiàn)性和經(jīng)濟性等特點。v系統(tǒng)仿

2、真在理論上體現(xiàn)了實驗思考的方法論，用它可以探索高技術(shù)領(lǐng)域和復(fù)雜系統(tǒng)深層次的運動機理和規(guī)律性，給出人們直觀邏輯推理不能預(yù)見的系統(tǒng)動態(tài)特征，具有科學(xué)的先驗性。v系統(tǒng)仿真建模具有面向過程的特點，仿真模型與所研究系統(tǒng)的運行過程在形式上和邏輯上存在對應(yīng)性，避免了建立抽象數(shù)學(xué)模型的困難，顯著簡化了建模過程，具有很好的直觀性 。仿真的用途v仿真的實際用途體現(xiàn)在兩大方面：事前分析認(rèn)證和事后分析改善，最終目的是要輔助決策，降低成本，提高效益。目前它主要應(yīng)用于：國防軍事生產(chǎn)制造供應(yīng)鏈管理社會服務(wù) 培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述仿真的定義、特點和用途仿真的基本類型仿真的基本問題和內(nèi)容仿真的基本步驟仿真原理vArena的安裝過程

3、vArena建模的基本概念vArena的使用vVBA簡介仿真的基本類型v離散系統(tǒng)仿真。v連續(xù)系統(tǒng)仿真。v混合系統(tǒng)仿真。 離散系統(tǒng)仿真汽車上的人數(shù)時間連續(xù)系統(tǒng)仿真飛機水平速度時間混合系統(tǒng)仿真油量時間裝油過程入庫過程運輸過程運輸車油量變化庫存油量變化培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述仿真的定義、特點和用途仿真的基本類型仿真的基本問題和內(nèi)容仿真的基本步驟仿真原理vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用vVBA簡介仿真的基本問題和內(nèi)容v數(shù)據(jù)是怎么來的？仿真數(shù)據(jù)的采集與分析。v生成的數(shù)據(jù)是否正確？數(shù)據(jù)能真實反映我們的實際情況嗎？隨機數(shù)與隨機變量的生成，系統(tǒng)輸入分析。v如何根據(jù)輸出數(shù)據(jù)分析實際系

4、統(tǒng)的性能？仿真輸出分析。v仿真的理論基礎(chǔ)是什么？為什么有效？實際系統(tǒng)模擬系統(tǒng)仿真軟件仿真軟件計算機計算機系統(tǒng)理論形式化理論優(yōu)化理論概率論隨機過程數(shù)理統(tǒng)計估計實際系統(tǒng)的性能仿真的基本問題和內(nèi)容（續(xù)）v模型能真實描述我們這里的實際運作嗎？運行結(jié)果能說明實際問題嗎？仿真模型的驗證、認(rèn)證和確認(rèn)（VV&A）。驗證（Verification）：確定仿真模型本身是否存在語法和邏輯錯誤；認(rèn)證（Validation）：確定仿真模型是否精確代表理論模型；確認(rèn)（Accreditation）：確定仿真模型是否真實反映實際系統(tǒng)，能否被實際需要和特定目的所接受。 下圖為仿真的VV&A圖。仿真試運行、模型確

5、認(rèn)實際系統(tǒng)理論模型仿真模型抽象、提取仿真建模確認(rèn)驗證認(rèn)證數(shù)據(jù)采集和分析培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述仿真的定義、特點和用途仿真的基本類型仿真的基本問題和內(nèi)容仿真的基本步驟仿真原理vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用vVBA簡介仿真的基本步驟培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述仿真的定義、特點和用途仿真的基本類型仿真的基本問題和內(nèi)容仿真的基本步驟仿真原理vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用vVBA簡介隨機抽樣v隨機抽樣（統(tǒng)計實驗分析）方法的基本思想：當(dāng)實驗次數(shù)充分多時，某一事件出現(xiàn)的頻率近似于該事件發(fā)生的概率。v由于隨機因素的存在，任意兩次仿真的結(jié)果很可能是不一樣的

6、。因此，一次仿真的結(jié)果沒有什么實際意義，是不能作為決策依據(jù)的。但可以用多次仿真實驗的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，來推斷系統(tǒng)的性能。 實際系統(tǒng)仿真抽樣實驗統(tǒng)計推斷仿真術(shù)語v仿真術(shù)語：以一定的置信度推斷系統(tǒng)的性能位于某個置信區(qū)間。置信度：可靠性程度；置信區(qū)間：可靠性區(qū)間；精度：精確性程度，如置信區(qū)間半長；樣本量與精度的平方成反比，與置信度下有關(guān)分布的臨界值的平方成正比。 ABCA: 系統(tǒng)性能指標(biāo)的最小值B: 系統(tǒng)性能指標(biāo)的均值（期望）C: 系統(tǒng)性能指標(biāo)的最大值L: 置信區(qū)間半長LL終態(tài)仿真與穩(wěn)態(tài)仿真v終態(tài)仿真：在有限時段內(nèi)的仿真，仿真結(jié)果與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)。用相同的初始條件與終止事件做n次獨立重復(fù)仿真運行，

7、每次使用不同的隨機數(shù)流。為消除自相關(guān)影響，可對每次運行的結(jié)果進(jìn)行平均處理。v穩(wěn)態(tài)仿真：仿真時間趨于無窮的仿真，仿真結(jié)果在理論上與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)。與終態(tài)仿真相比，除需要消除自相關(guān)因素外，還有一個重要的方面就是要消除初始狀態(tài)的影響（解決初始瞬態(tài)問題）。仿真時鐘的推進(jìn)方式v面向事件的仿真時鐘推進(jìn)v面向時間間隔的仿真時鐘推進(jìn)。時間仿真開始事件6事件5事件4事件3事件2事件1時間仿真開始事件6事件5事件4事件3事件2事件1常用分布v均勻分布v三角分布v泊松分布v正態(tài)分布v指數(shù)分布v離散概率分布均勻分布三角分布泊松分布正態(tài)分布指數(shù)分布離散概率分布培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的

8、基本概念vArena的使用vVBA簡介內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念A(yù)rena的集成開發(fā)環(huán)境基本建模過程基本術(shù)語vArena的使用vVBA簡介Arena的集成開發(fā)環(huán)境Arena基本建模過程數(shù)據(jù)采集（輸入分析）建立邏輯模型定義仿真數(shù)據(jù)建立動畫模型調(diào)試仿真模型仿真運行結(jié)果展示（輸出分析）拖入相關(guān)模塊連接相關(guān)模塊編輯相關(guān)模塊基本術(shù)語v實體：實體：仿真模型中的動態(tài)對象，通常要被創(chuàng)建、移動、改變狀態(tài)和釋放，如零件。v屬性：屬性：實體的特征，使一個實體區(qū)別于其它實體，如優(yōu)先級、顏色、零件號、到達(dá)時間等。屬性相當(dāng)于實體的tag或label。v變量：變量：系統(tǒng)的某些變動因素，包

9、括系統(tǒng)變量和用戶自定義變量。大多數(shù)變量都是公共的，任何實體都可以訪問。v資源：資源：用于對實體進(jìn)行處理，如人員、機器設(shè)備等。資源一般要被獲取和釋放。v隊列：隊列：用于緩存實體。v事件：事件：代表系統(tǒng)的某些特定時刻，如零件到達(dá)、零件離開、仿真開始、仿真結(jié)束等等。v仿真時鐘：仿真時鐘：tNow，代表仿真的當(dāng)前時刻。v模板：模板：模塊的集合。v模塊：模塊：封裝好的仿真邏輯。培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用Basic process模板Advanced process模板Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析

10、器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介Basic process模板（一）v基本概念實體及屬性資源能力約束隊列v基礎(chǔ)模塊Create 模塊Process模塊Dispose模塊Entity模塊Resource模塊什么是實體v實體(Entity)Arena 是一個實體驅(qū)動的建模工具。 實體在Arena中可以表現(xiàn)為人，對象，事件等等，不管是真實存在的還是想象虛構(gòu)的實體，他們經(jīng)過系統(tǒng)，并且導(dǎo)致了系統(tǒng)狀態(tài)的變化。例如：顧客來到一個旅館，或者零配件進(jìn)入一個工廠。邏輯實體：故障控制，系統(tǒng)控制，人員離開等等。什么是屬性v在一個系統(tǒng)里，也許存在很多的實體，每一個實體特有的性質(zhì)

11、，就是屬性。v屬性是用戶定義的值，它與唯一的實體相聯(lián)系，例如客戶的類型，產(chǎn)品的大小，作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)的事件，等等。v所有的實體都有具有不同值的相同的屬性集（例如優(yōu)先級，到達(dá)時間等）。v對一個實體的屬性賦值，只對這個實體起作用。屬性舉例v下列屬性，是Arena自動賦值的，當(dāng)你構(gòu)建模型時你可以訪問或者對其重新賦值：Entity.Type -Entity.Type -當(dāng)實體被創(chuàng)建時賦予其的一個整型值。用來區(qū)分其它類型的實體。他們自動被Create模塊賦值。Entity.Picture Entity.Picture -圖片主要用來表現(xiàn)仿真動畫。實體的Picture屬性在Create模塊中自動被賦予一個值。

12、（默認(rèn)的圖片是 Picture.Report）。Entity.CreateTime Entity.CreateTime -實體的創(chuàng)建時間。用來收集周期信息。Entity.Station Entity.Station -實體的當(dāng)前站點或者實體將要移動到的站點。這個在模型運行時是自動更新Entity.Sequence Entity.Sequence - 實體的訪問序列號。是不同的實體訪問同一站點集時的唯一的順序。Entity.JobStep Entity.JobStep 實體在隊列中的位置或索引。資源能力約束v資源（Resource）通常用來模擬一個有約束的區(qū)域。約束的產(chǎn)生可能是由于有限的工人去執(zhí)

13、行一個任務(wù)，有限的存儲空間，設(shè)備的能力，等等。v資源能力（ resource capacity ）是指一定數(shù)量的同一資源與一個特殊的資源有相同的作用。v實體獲得（seize）一個資源是指得到一個或多個資源的控制權(quán)。v實體不再需要資源時，就將其釋放（release）。使用資源v當(dāng)實體獲得一個資源，必須在模擬期間的一個時間將其釋放掉，如果一個實體獲得了一個資源而不釋放掉，所有請求同一個資源的實體都將等待在隊列中，直到這個資源變?yōu)榭捎?。隊列v隊列（Queue）是當(dāng)實體等待獲得一個資源是或者等待批處理時所處的位置。Seize Delay and Releasev事實上，在每一個仿真模型里，對資源的競爭

14、都需要模擬出來。資源可以是任何東西，可以是一個機器或者一個操作員，也可以是一個存儲空間或者一個十字路口等等。這種類型的約束都必須用資源來模擬。當(dāng)在Arena中使用資源時，你需要知道三個主要的命令Seize、Delay和Release，這三個命令是與每一個資源的使用都息息相關(guān)的。Seize命令v當(dāng)你需要實體獲得一個資源時，請使用Seize命令。當(dāng)發(fā)出請求時如果這個資源是空閑的，那么，這個請求將減少被請求資源的資源能力值。如果被請求的資源是不可用的，則實體將在隊列中等待，直到資源被釋放。Delay命令v當(dāng)一個資源被實體獲取，在被釋放之前通常會發(fā)生某些類型的操作或者加工。這些通常是一些不同的延遲（d

15、elay），不管是明確定義的延遲還是隱式的一些其他的操作。明確定義的延遲可能有一個Delay模塊組成，它為不同的操作或者加工定義了一個延遲。延遲的值可以使一個常量，一個已經(jīng)定義好的數(shù)值型分布（如指數(shù)分布等）的隨機量，或者是一個數(shù)學(xué)表達(dá)式。延遲甚至可以是一個實體所具有的在到達(dá)Delay模塊之前被賦予的屬性值。隱式定義的延遲是由模型中的其他操作或者條件所導(dǎo)致的。這些延遲包括等待獲取其他的資源，等待操作員或者傳送帶運輸（或正在運輸），或者是等待一個預(yù)定義好的條件在模型的某處發(fā)生。Release命令v延遲過后，實體需要釋放（release）掉它所占有的資源，以便于資源對于其他模型中的實體來說，重新變?yōu)?/p>

16、可用狀態(tài)。這個操作可以通過使用Release模塊實現(xiàn)。當(dāng)一個實體釋放了一個資源，Arena允許下一個等待這個特殊資源實體去獲取它。Basic process模板（一）v基本概念實體及屬性資源能力約束隊列v基礎(chǔ)模塊Create 模塊Process模塊Dispose模塊Entity模塊Resource模塊Create模塊vCreate模塊v仿真模型中實體的起始點。實體是按照一個時間表或者基于到達(dá)時間間隔被創(chuàng)建的。實體離開Create模塊進(jìn)入到系統(tǒng)中被加工。Create的參數(shù)窗口Process模塊vProcess模塊v仿真中重要的處理步驟。Process可以被指定為Value added（增值服務(wù)）

17、 或者non-value added（非增值服務(wù)），以便于可以累加它處理實體的各種成本或時間等。v一個 Process模塊能夠被定義為以下四個選項：DelaySeize DelaySeize Delay ReleaseDelay Releasev使用Process模塊的時候，推薦使用基礎(chǔ)的函數(shù)Delay或者Seize-Delay-Release，其它細(xì)節(jié)稍后討論。Process的參數(shù)窗口Dispose模塊vDispose模塊v在仿真模型中，Dispose模塊主要用于作為實體的中止點。實體的統(tǒng)計信息將在實體離開模型前記錄下來。v參數(shù)視圖Entity模塊vEntity模塊v在仿真中用來定義各種實體

18、類型和他們的初始化圖片，初始成本信息以及儲備成本信息也可以在這里定義。vNOTE：數(shù)據(jù)模塊可以使用對話框編輯也可以使用數(shù)據(jù)表格接口編輯。v要使用對話框編輯，將鼠標(biāo)移動到你要編輯的小項上，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單選擇“Edit via Dialog”即可。Entity的參數(shù)窗口v對話框參數(shù)編輯窗口v數(shù)據(jù)表格參數(shù)編輯窗口Resource模塊vResource 模塊v在仿真過程中定義資源，包括成本信息和資源的可用性。資源可以有固定的能力，在整個仿真運行過程中不需要變化或者也可以通過一個基于時間的表格來操作。Resource的參數(shù)視圖v對話框編輯模式v數(shù)據(jù)表格編輯模式Model 1v建立一個簡單的A

19、rena模型。v首先從模板面板拖出三個模塊：Create，Process和Dispose。v點擊圖標(biāo) 連接他們。Model 1 （續(xù)）v為Process添加資源：雙擊process打開其參數(shù)窗口在Action下拉框中選擇Seize Delay Release點擊Add按鈕打開Resources窗口在Resource name下拉框中將resource 1改為rWorker，ok在上一步中，系統(tǒng)自動添加了一個名為rWorker的資源其他參數(shù)設(shè)置如下圖：Process設(shè)置完畢Model 1 （續(xù)）vResource模塊中出現(xiàn)一個自動添加的rWorker資源：我們保持其的默認(rèn)設(shè)置vCreate模板設(shè)

20、置如右圖：Type選擇ExpressionExpression項選擇隨機函數(shù)UNIFUnits選擇Minutes將Entity值改為eReportv當(dāng)我們添加Create模塊時，系統(tǒng)自動在Entity模塊中添加一個名為eReport的Entity項：Model 1 （續(xù)）v我們看到，在為Process添加了資源之后，Process模塊上出現(xiàn)了一個T型圖案 ，這代表了一個隊列，在運行過程中排隊等待的實體動畫效果將通過它來表現(xiàn)。v運行我們的模型。v圖形 即為動畫所演示的隊列。Basic process模板（二）v基本概念創(chuàng)建并且使用用戶自定義變量和系統(tǒng)內(nèi)部變量動畫的概念及術(shù)語v基礎(chǔ)模塊Variab

21、le模塊Decision模塊Assign模塊動畫工具條（變量）變量（Variable）v將變量定義為一組全局變量，這樣我們就可以在模型的任何部分改變或者查詢它。變量的初始值可以被變量模塊改變，或者從外部源讀入數(shù)據(jù)。如果變量的初始值沒有設(shè)置，則默認(rèn)為0。Arena有兩種類型的變量：用戶自定義變量和系統(tǒng)變量。用戶自定義變量系統(tǒng)變量變量的分類v用戶自定義變量：用戶自定義變量是由模型的建立者定義的，在仿真運行期間可以改變。例如：v到達(dá)速度v當(dāng)前庫存v病人注冊數(shù)量v系統(tǒng)變量：系統(tǒng)變量是有模型組件屬性預(yù)定義的，這些屬性提供了組件的狀態(tài)。例如：v隊列中實體的數(shù)量：NQ（queue name）v計數(shù)器的當(dāng)前值

22、：NC（counter name）動畫的概念和術(shù)語v圖片圖片圖片通常用來模擬實體的動畫效果。例如一個實體在模型中被加工，賦予他一個新的圖片的名字就可以改變它的圖片。v資源資源資源圖片的改變可以表現(xiàn)這個資源的狀態(tài)的變化。有四個默認(rèn)的狀態(tài)（ idle, busy, inactive, and failed ）可以被用戶定義的狀態(tài)擴充。v隊列隊列隊列可以被一條直線或者一系列表示實體位置的點來模擬其動畫效果。v變量（記錄板）變量（記錄板）變量和表達(dá)式的當(dāng)前值能夠使用記錄版來表現(xiàn)。記錄板中的值是根據(jù)變量或者表達(dá)式的值的改變而改變的。Basic process模板（二）v基本概念創(chuàng)建并且使用用戶自定義變量

23、和系統(tǒng)內(nèi)部變量動畫的概念及術(shù)語v基礎(chǔ)模塊Variable模塊Decide模塊Assign模塊動畫工具條（變量）Variable模塊vVariable模塊v此模塊用來定義在仿真模型中使用的全局變量。變量可以使單一的元素，一維數(shù)組，或者二維數(shù)組?？梢栽O(shè)置變量的初始值，其默認(rèn)的初始值是0或一個0的集合。vNOTE：引用二維數(shù)組的格式是： VariableName(Rows, Columns)。 我們將在以后詳細(xì)討論。Variable的參數(shù)窗口v對話框參數(shù)編輯模式v數(shù)據(jù)表格參數(shù)編輯模式Assign模塊vAssign模塊v這個模塊用來創(chuàng)建一個變量或?qū)ψ兞浚瑢嶓w屬性，實體類型，實體的圖片或者其他的系統(tǒng)變量

24、重新賦值。到目前為止我們只是使用其自增或者自減一個變量，稍后我們將用它來改變其他數(shù)量或者屬性的值A(chǔ)ssign模塊的參數(shù)視圖Decide模塊vDecide 模塊v這個模塊允許在系統(tǒng)中進(jìn)行決策操作。它可選擇是基于條件還是基于概率的決策。v決策有下四種：2-way by Chance：實體有一定的概率到達(dá)兩個可能的站點中的一個。 2-way by Condition：實體根據(jù)一定的條件到達(dá)兩個可能站點中的一個。這些條件包括隊列中等待的實體的數(shù)量，全局變量的值，一個屬性的值，等等。 N-way by Chance：實體有一定概率到達(dá)N個可能站點中的一個。N-way by Condition：實體能夠根

25、據(jù)一定的條件到達(dá)N個可能站點中的一個。Decide模塊的參數(shù)視圖動畫工具條v動畫工具條為Arena的動畫對象提供了唯一的接口。（他們在Arena的其他的任何菜單中都是不可用的） 。v這有三種常用的動畫對象:Queues：表現(xiàn)實體等待一個事件的發(fā)生（例如等待占有資源）。Resources：資源可以被一個與它狀態(tài)相聯(lián)系的圖片來表現(xiàn)：空閑，繁忙，離開，失敗或者其他任何用戶自定義的狀態(tài)。在運行期間，表現(xiàn)資源狀態(tài)的圖片的改變是根據(jù)資源狀態(tài)的改變而改變的。狀態(tài)表示：Clock，Date，Variable，Level， Histogram，PlotVariable動畫對象vVariable動畫對象v參數(shù)視圖

26、Model 2v我們在Modele 1的基礎(chǔ)上建立Model 2，如圖：v首先從模塊面板中拖出一個Decide模塊，一個Variable模塊，兩個Assign模塊，按照上圖進(jìn)行連接，其中Assign 2是與Dispose 1直接相連的。v設(shè)置Assign 1雙擊打開其參數(shù)窗口Model 2（續(xù)）點擊Add按鈕，彈出Assignments窗口，將variable中的variable 1改為aCount，將New Value改為aCount+1，ok，如圖：需注意的是，當(dāng)我們經(jīng)過上述步驟時，系統(tǒng)將在Variable模塊中自動添加一個名為aCount的變量，我們保持其默認(rèn)值即可。v與Assign 1

27、設(shè)置類似，我們將Assign 2設(shè)置成如圖所示：aCount-1Model 2（續(xù)）v設(shè)置Decide模塊雙擊打開Decide模塊的參數(shù)窗口我們可以將Percent改為1-100的任意值，它表示一定比率的為真，這里我們將其改為75，即75%的為真OK設(shè)置完畢vAssign的動畫效果稍后介紹。v運行模型Model 3 動畫效果v前面我們的例子中，只有一個隊列是有動畫效果的，下面我們來介紹資源的動畫效果以及Variable的動畫效果，這個模型是建立在Model 2的基礎(chǔ)上的。v資源的動畫效果首先點擊動畫工具條中的 按鈕，我們進(jìn)入了如圖所示的窗口：在Identifier下拉框中選擇rWorker點擊

28、左側(cè)Idel，再點擊右側(cè)的任意一幅能表達(dá)含義的圖片，然后點擊 按鈕，重復(fù)這個操作，將Busy等狀態(tài)添加好相應(yīng)圖片，點擊okModel 3 動畫效果（續(xù)）出現(xiàn)圖片 來確定擺放的位置，點擊鼠標(biāo)左鍵即可我們將圖片調(diào)整到合適的位置和大小資源的動畫就制作完成了vVariable動畫效果點擊按鈕在彈出的Variable窗口中，將Expression下拉框選擇為我們在Assign中定義的變量aCount根據(jù)習(xí)慣，將Alignment選擇為Right同樣需要我們確定位置及大小設(shè)置完畢，如圖：Model 3 動畫效果（續(xù)）v運行效果如圖：Basic process模板（三）v基礎(chǔ)模塊Separate 模塊Bat

29、ch 模塊Record 模塊Separate模塊vSeparate 模塊v這個模塊通常用來將一個到達(dá)的實體復(fù)制成多個或者分裂一個先前打過包的實體。給復(fù)制品或分裂后的實體指定成本和時間的規(guī)則，Percent Cost to Duplicate即為復(fù)制品占原產(chǎn)品成本的百分比。v參數(shù)視圖Batch模塊vBatch 模塊 vBatch是一個分組的機械。分好的組可以使永久的或者臨時的，臨時的組稍后必須使用Separate模塊分割。v參數(shù)窗口Record模塊vRecord 模塊v這個模塊在仿真模型中通常用來收集用戶指定的統(tǒng)計信息。v參數(shù)視圖Model 4v我們繼續(xù)擴充Model3的功能，如圖：v首先從模塊

30、面板中拖出一個Separate，一個Bat- ch，一個Record模塊，按照上圖擺放并連接好。v設(shè)置Separate 1雙擊打開Separate 1的參數(shù)窗口將Percent Cost to的值改為50，表示復(fù)制一個的成本是原零件成本的50%其他的參數(shù)保持默認(rèn)值Model 4（續(xù)）v設(shè)置Batch雙擊打開Batch的參數(shù)視圖這里使用默認(rèn)值即可v設(shè)置Record雙擊打開Record的參數(shù)窗口因為我們想知道一共復(fù)制的多少個，所以將Counter name改為DuplicateNum，以便于識別，而其他參數(shù)使用默認(rèn)值。v運行效果圖：培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念

31、vArena的使用Basic process模板Advanced process模板Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介Advanced process模板v基本概念隊列的排序資源意外故障創(chuàng)建用戶指定的統(tǒng)計數(shù)據(jù)v基本模塊Seize 模塊Delay 模塊Release 模塊Queue 模塊Failures 模塊Statistic 模塊隊列的排序v先進(jìn)先出的方式不能滿足所有的作業(yè)。Arena允許你模擬這種情況，為此Arena為實體在隊列中的排序提供了多種不同規(guī)則。First In,

32、 First Out：實體進(jìn)入隊列試圖占有一個資源將按照他們進(jìn)入隊列的時間進(jìn)行排序。先進(jìn)入隊列的實體現(xiàn)占用資源，不允許實體“插隊”，這是Arena默認(rèn)的規(guī)則。Last In, First Out：實體進(jìn)入隊列試圖占有一個資源將按照他們進(jìn)入隊列的時間進(jìn)行排序。 最后進(jìn)入隊列的實體將占用資源。Lowest Attribute Value First：實體進(jìn)入隊列試圖占有一個資源將按照用戶定義的屬性來排序，擁有最低屬性值的實體優(yōu)先級最高。Highest Attribute Value First 實體進(jìn)入隊列試圖占有一個資源將按照用戶定義的屬性來排序，擁有最高屬性值的實體優(yōu)先級最高。意外故障v默認(rèn)情

33、況下，在仿真中資源可以達(dá)到100%的使用。而在實際中，資源通常會被由于種種原因而變的不可用，如機器的部件的損壞，工人的短暫離開，能源故障，或其他的一些原因。v這些不可預(yù)測的資源損失可以通過使用故障（Failer）來模擬。v一個故障可以根據(jù)時間或計算來移除一個資源。v一個狀態(tài)為busy的資源的故障選項Preempt，Wait和Ignore，其工作原理類似于Schedule表格中的這些選項。v故障反映在故障統(tǒng)計上。v你可以為一個資源定義多個故障。統(tǒng)計v統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊通常用來定義額外的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以是仿真期間收集的，也可以指定輸出數(shù)據(jù)文件。v在Arena中，很多的數(shù)據(jù)是在模型中自動收集的。

34、然而，你也許想要收集額外的數(shù)據(jù)，例如資源狀態(tài)的頻率，或者更復(fù)雜的時間持久性統(tǒng)計。v在Statistic模塊中，統(tǒng)計的類型可以被定義，基于數(shù)量的輸出和基于頻率的等等。v統(tǒng)計也能夠被存儲為一個輸出文件。統(tǒng)計數(shù)據(jù)寫入輸出文件中，在每一個輸出文件中都有一個專用的觀測報告。輸出可以稍后用于數(shù)據(jù)分析。v這些統(tǒng)計顯示在報表的頻率段的一部分。使用Advanced process模板v基本概念隊列的排序資源意外故障創(chuàng)建用戶指定的統(tǒng)計數(shù)據(jù)v基本模塊Seize 模塊Delay 模塊Release 模塊Queue 模塊Failures 模塊Statistic 模塊Seize模塊vSeize模塊v參數(shù)視圖Delay模塊

35、vDelay模塊v參數(shù)視圖Release模塊vRelease模塊v參數(shù)視圖Queue模塊vQueue模塊v對話框參數(shù)編輯模式v數(shù)據(jù)表格參數(shù)編輯模式Failure模塊vFailure模塊v對話框模式的參數(shù)視圖v數(shù)據(jù)表格模式的參數(shù)視圖Statistic 模塊vStatistic 模塊v對話框模式參數(shù)編輯視圖v數(shù)據(jù)表格模式參數(shù)編輯視圖Model 5v現(xiàn)在我們將使用講到的Advance Process模板中的模塊搭建一個模型，如圖：Model 5（續(xù)）v模型描述這是玩具加工過程中噴漆環(huán)節(jié)的一個仿真模型，這個模型有兩個Create模塊，按照不同的指數(shù)分布函數(shù)產(chǎn)生兩種不同的玩具，玩具首先會占用一個工人進(jìn)行

36、預(yù)處理，然后到達(dá)噴漆棚，噴完漆以后還需要進(jìn)行檢查，90%的玩具能夠通過質(zhì)檢。噴漆棚在完成100個玩具的噴漆工作后，需要進(jìn)行清理。v搭建模型首先按照效果圖，將需要的模塊圖放到模型編輯窗口中擺放到合適的位置并連接好v參數(shù)設(shè)置Create模塊v雙擊Create 1模塊，打開其參數(shù)窗口v將其名字改為Create Toy Boat，將Type改為Expression，Expression的值改為EXPO(5)，將Unit改為minutes，Entity改為BoatvCreate 2模塊類似，只是它的Expression的值為EXPO(8)，name為Create Toy Truck，Entity改為Tr

37、uckModel 5（續(xù)）v如右圖：Assign模塊v雙擊Assign 1打開其參數(shù)窗口v將其Name改為Assign Part Type to 1v點擊Add按鈕，在彈出的窗口中，將Type的值改為Attribute，選擇Attribute為Entity.type，okvAssign 2設(shè)置過程類似，我們將他的Entity.type屬性值設(shè)置為2v如右圖：Seize模塊v雙擊Seize 1模塊打開其參數(shù)窗口v將其name改為Seize Prep Operatorv點擊Add按鈕，添加一個名為prep operator的資源，okvSeize 2設(shè)置過程類似，其name為Seize Paint

38、 Booth，資源名為 paint boothv如右圖：Model 5（續(xù)）Delay模塊v雙擊Delay 1，打開其參數(shù)視圖v其name為Delay Prep Operatorv將Delay的值改為UNIF(2,8) vUnit改為minutesv如右圖：Release模塊v雙擊Release 1，打開其參數(shù)窗口v將其名字改為Release Prep Operatorv選擇名為prep operator的資源v如右圖Process模塊vProcess模塊前面已經(jīng)講過，我們將它的名字改為Process Inspect Toys，處理時間為按照Triangular(2,3,4)minutes分布

39、，Action為seize-delay-release，并添加名為inspector的資源Model 5（續(xù)）Decide模塊vDecide對于我們并不陌生，我們只需將percent值改為90即可Dispose模塊v將兩個Dispose模塊分別命名為Dispose Completed Toys和Dispose Toys Failing Inspect onEntity模塊v為兩個entity:Boat和Truck選擇合適的圖片，其他保持默認(rèn)值Queue模塊v將Queue：Seize Prep Operator.Queue的Type改為：Lowest Attribute Value，并將Attr

40、ibute改為Entity.typeResource模塊v給paint booth 添加一個名為clean的FailuresFailure模塊v將clean的Down time值改為TRIA(5,7,10)，Down time units 改為minutesModel 5（續(xù)）v動畫效果資源動畫vprep operator paint boothvVariable動畫效果為了更好的觀察有多少成功多少失敗，我們設(shè)置了兩個Variable動畫條，設(shè)置時，須將Expression分別選擇Dispose Completed Toys.NumberOut和Dispose Toys Failing Ins

41、pect on.NumberOut兩項。Model 5（續(xù)）v運行效果如下：培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用使用Basic process模板使用Advanced process模板使用Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression Builder vVBA簡介Advanced transfer模板v基本概念StationsRoutesv基本模塊Station 模塊Route 模塊Transfer動畫工具條 (Station, Route)什么是StationvA

42、rena提供系統(tǒng)進(jìn)入子系統(tǒng)的位置或站點來近似的模擬實體的移動。v站點通常用來表現(xiàn)被模擬的系統(tǒng)的加工區(qū)域。v站點.使模擬工作更具可控性提供一個控制實體流的框架提供一個模擬實體移動的方法例如：一個加工區(qū)域，一個服務(wù)柜臺，一個倉庫等等。什么是Routev使實體在站點間無約束的移動。vRouting假設(shè)實體在兩個站點間的移動是需要時間的，但是它認(rèn)為不存在因為不可用的約束而導(dǎo)致其他附加的延遲，例如原材料輸送設(shè)備。Station模塊vStation模塊v參數(shù)試圖vNOTENOTE： “Name” 是模塊的名字，用于建立流程圖。 而“Station Name” 是當(dāng)一個實體從一個站點移動到另一個時引用的。這

43、兩個名字可以相同。這是Arena中極少出現(xiàn)的兩項可以同名的例子。Route模塊vRoute模塊v參數(shù)視圖Transfer動畫工具條vTransfer動畫工具條vAnimate Stationv參數(shù)視圖vAnimate Routev參數(shù)視圖Model 6vModel 6是對Model 5的擴展，如圖：Model 6（續(xù)）v模型描述這個模型是對玩具噴漆模型的一個擴展，我們希望模型在不同的處理階段之間的運輸也是有延遲的，并且，我們想要知道如果每次檢查模型時同時檢測兩個，會有什么樣的效果。在檢測完成后，我們要將合格的模型進(jìn)行包裝，這樣，它們就具有的同樣的形狀。v搭建模型將圖中新添加的模塊拖放到模型編輯

44、區(qū)重新擺放模塊并按照圖示連接好v參數(shù)設(shè)置Stationv雙擊Station 1打開其參數(shù)窗口v將name改為Station Inventory，Station值同樣改為Station InventoryvStation 2與Station 3的name分別改為Station Paint和Station Inspection，Station值分別改為Station Paint和Station Inspectionv如右圖：Model 6Routev雙擊打開參數(shù)窗口v將Name改為Route to PaintvRoute改為2，Unit改為minutes，即我們需要2分鐘運輸vStation值選擇

45、Station Paint，即我們的目的地是Station PaintvRoute 2的修改類似，name為Route to Inspection，Route值為3，Station為Station InspectionBatchvBatch的參數(shù)修改如圖：Model 6（續(xù)）SeparatevSeparate的參數(shù)修改如圖：Assignv這里，我們使用Assign來改變Entity的圖片vAssign的參數(shù)修改如圖：Model 6（續(xù)）vModel 6的運行效果：培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用使用Basic process模板使用Advan

46、ced process模板使用Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介報告（Reports）vReports每個模型都會自動產(chǎn)生多種報告。這些報告分為不同的范疇，每個范疇細(xì)化了一個固頂類型的統(tǒng)計。根據(jù)模型中定義的系統(tǒng)，報告的一些范疇是空的，相應(yīng)的報告將被省略。報告范疇概覽v報告包含的范疇：Entity 報告和Process報告vCycle TimevNVA Cost, NVA TimevTotal CostvVA Cost, VA TimevWait Cost, Wait Time

47、vWIPQueue 報告vNumber WaitingvWait Cost, Wait TimevResource ReportsvNumber BusyvNumber ScheduledvUtilizationResource 報告vNumber BusyvNumber ScheduledvUtilization用戶指定的報告Reports窗口培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用使用Basic process模板使用Advanced process模板使用Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQ

48、uest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介輸入分析器簡介v輸入分析器是作為Arena環(huán)境的一個標(biāo)準(zhǔn)組件提供的。這個功能強大的通用的工具能夠用來確定輸入數(shù)據(jù)對可能的分布函數(shù)的吻合等級。v它也用來使一個數(shù)據(jù)文件符合一個指定的分布函數(shù)，從而允許你比較分布函數(shù)或者表現(xiàn)同一個分布的參數(shù)變化所帶來的影響。v輸入分析器能夠創(chuàng)建一個隨機數(shù)據(jù)集，這個數(shù)據(jù)集能夠通過使用軟件的分布擬合特性來分析。使用輸入分析器v打開輸入分析器Tools Input analyzer.v導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件新建一個Input文件File Data File Use Existing Data File Fit Fit

49、Allv例：創(chuàng)建輸入數(shù)據(jù)v在Input Analyzer中建立一個空的Input FilevFile Data File Generate new .v打開Generate窗口v按照需要創(chuàng)建不同分布的數(shù)據(jù)集培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用Basic process模板Advanced process模板Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介輸出分析器v輸出分析器組件是Arena提供的一個簡單易用的接口來簡化數(shù)據(jù)分析和允許你快速簡

50、潔的觀察分析你的數(shù)據(jù)使用輸出分析器v輸出分析器并沒有在Arena的集成開發(fā)環(huán)境中提供接口。你可以通過以下步驟打開輸出分析器：開始 所有程序 Rockwell Software Arena Output Analyzer.v使用Output Analyzer：新建一個Output文件添加一個已存在的數(shù)據(jù)文件Analyze Conf. Interval on std. Dev 或者在工具條中點擊點擊Add. ，彈出Data File窗口。Data項選擇剛才添加的數(shù)據(jù)文件，Replication項選擇All， OK。默認(rèn)的可信度為95%，可以根據(jù)需要改變。使用輸出分析器（續(xù)）v分析結(jié)果培訓(xùn)內(nèi)容v仿真

51、概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用使用Basic process模板使用Advanced process模板使用Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介過程分析器v過程分析器（Process Analyzer）能夠通過在不同的仿真模擬執(zhí)行來評估備選方案的表現(xiàn)。這對于仿真模擬的開發(fā)者是非常有用的，同樣，對于決策者也十分的有用v過程分析器所關(guān)注的是模型開發(fā)結(jié)束以后模型的比較。在這個階段，過程分析器使用的模型，我們假定其是完整的，有效的和適于配置的。過

52、程分析器的角色是允許在模型里，基于不同的輸入來對比輸出數(shù)據(jù)。使用過程分析器v打開過程分析器Tools Process Analyzer我們可以通過FileOpen打開一個已有的過程分析文件（.pan）也可以通過FileNew新建一個文件新建一個pan文件插入一個方案 InsertScenario方案文件的擴展名為（.p），如圖：然后我們可以插入一些Control項和Response項添加一些后，如圖：我們可以修改上面的數(shù)據(jù)，以便對比這個方案的不同條件下的輸出，也可以再添加若干個方案來對比不同的方案的效果。使用過程分析器v分析結(jié)果上圖表現(xiàn)的是Model 6模型在不同數(shù)量的資源的情況下，運行100

53、次后，Boat.VATime,Truck.WaitingTime及Process Inspect Toys.Queue.WaitingTime的不同的輸出值培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用使用Basic process模板使用Advanced process模板使用Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介培訓(xùn)內(nèi)容v仿真概述vArena的安裝過程vArena建模的基本概念vArena的使用使用Basic process模板使用Adv

54、anced process模板使用Advanced transfer模板Reports輸入分析器輸出分析器過程分析器optQuest調(diào)試工具Expression BuildervVBA簡介調(diào)試工具v調(diào)試工具：View Debug BarView Runtime Elements Bar View Run ControllerArena的調(diào)試工具v在沒有錯誤時模型能夠編譯，但是有可能在運行期間產(chǎn)生錯誤或者執(zhí)行后給出的結(jié)果無效。vDebug Bar, Runtime Elements Bar和the Run Controller是Arena為了調(diào)試加工過程而提供的工具。這些工具使得使用者可以：模擬

55、加工邏輯相互影響在臨界狀態(tài)下暫停模型的執(zhí)行在不同的時間點檢查各種各樣的表達(dá)式的值修改模型數(shù)值Debug BarvDebug Bar允許你監(jiān)視狀態(tài)并且能控制正在運行的仿真模型的運行。Debug Bar由以下幾個窗口組成：WatchBreakpointCalendarActive Entityv通過 View Debug BarView Debug Bar來打開它Debug Bar（續(xù)）vDebug Bar：vWatch WindowWatch Window允許你監(jiān)視仿真中的變量的值，了解隨各種隨系統(tǒng)不停改變的表達(dá)式的值是很有益處的。 一般表達(dá)式的類型：v變量值v屬性值v隊列長度v資源可用性/當(dāng)前

56、占用Watch窗口的值在每次模型運行中斷是更新，如暫停，斷點等。Debug Bar（續(xù)）vBreakpointsBreakpoints能夠使用戶在一個特殊的時間點暫停仿真，執(zhí)行過程中的Breakpoint有5種類型： vBreak on TimevBreak on ConditionvBreak on EntityvBreak on ModulevBreak on Calendar Date TimevCalendar在Arena的SIMAN時間日歷中為運行的模型顯示未來事件時間表。與事件先關(guān)聯(lián)的事件發(fā)生的時間，實體的類型甚至是事件的描述都顯示在一個表中vActive EntityActive

57、 Entity窗口顯示激活實體的屬性和屬性值，這些數(shù)值也是在仿真暫停時更新。Runtime Elements BarvRuntime Elements Bar允許你在仿真期間觀察多種類型模型元素的工具。Runtime Elements Bar 有以下幾個窗口組成：VariablesQueuesResourcesStatisticsProcessesvNote:這個工具條將在check和Initialized之后打開，模型運行完成后關(guān)閉。v初始化Runtime Elements Bar： View Runtime Elements Barv我們可以將Runtime Elements Bar中的變量拷貝或拖拽到Debug bar的watch窗口中vRuntime Elements Bar如上圖：Runtime Elements Bar（續(xù)）vVariablesVariables顯示所有模型默認(rèn)的變量，也顯示所有用戶定義的變量。 顯示的值是這些變量的當(dāng)前值。vQueuesQueues窗口顯示模型中所有的隊列和指定的隊列信息，包括： vNumber in QueuevAverage Number In Queue, Wait Time, Wait CostvEntities in Queue在Queue窗口中，用戶不但能夠看到實體在隊列中的位置，